冲压工艺与模具设计试题库(考试必备)ii南京工程学院

冲压 在常温下靠力机和模具对板材 带材 管材和塑料等施加外力 使之产生塑性 变形或分离 从而获得所需形状和尺寸工件的加工方法 冲压成型性能 冲压材料对冲压加工的适应能力 主体现抗破裂性 贴模性 定形性 冲裁 利用模具使板料的一部分与另一部分沿一定的轮廓形状分离的方法 排样 冲裁件在板料或条料上的排列方法 拉深 利用模具将平板毛坯冲压成开口空心零件或开口空心零件进一步改变其形状和 尺寸的一种冲压方法 缺陷 起皱和破裂 拉深系数 拉深后圆筒形件的直径和拉深前毛坯的直径之比 起皱 拉深时凸缘变形区沿切向形成高低不平的皱褶现象凸缘宽度越大 厚度越薄 材料弹性模量和硬化模量越小 抗失稳能力越弱 越容易失稳起皱 破裂 当径向拉应力 1 过大且超过此处板料的抗拉强度时 将会产生破裂的现象 弯曲角 制作被弯曲加工的角度 弯曲中心角 弯曲后制件直边夹角的补角 顶件力 逆着冲裁方向将零件或废料从凹模孔内顶出所需的力 推件力 顺着冲裁方向将零件或废料从凹模孔内推出所需的力 公称压力 F 滑块到达公称压力行程或者曲柄转到压力角时滑块上的所允许承受的最 大作用力 滑块行程 滑块从上死点到下死点所经过的距离 压力机最大闭合高度 压力机闭合高度调节机构处于上极限位置和滑块处于下死点时 滑块下表面至工作上表面的距离 弹性 物体在外力的作用下发生形状和尺寸的改变 当外力撤消后即能恢复到原来的 样子的性质 弹性变形 随外力的消失能完全恢复自己原始形状和尺寸的性质 塑性 金属在外力的作用下 能稳定的发生永久变形而不破坏其完整性的能力 内力 在外力的作用下 金属体产生的与外力平衡的力 应力 单位面积上作用的内力 最小阻力定律 在塑性变形中 当金属质点有向几个方向运动时 他向阻力最小的方 向运动 加工硬化规律 随塑性变形程度烦人增加 金属的变形抗力增加 硬度提高 而塑性 和塑性指标下降 1 冲压的优点有 生产率高 操作简便 尺寸稳定 互换性好 材料利用率高 2 冲压是利用安装在压力机上的 模具 对材料 施加压力 使其产生 分离 或塑性变形 从而获得所需零件的一种加工方法 4 拉深时变形程度以 拉深系数 m 表示 其值越小 变形程度越 大 5 材料的屈强比 小 均匀延伸率 大 有利于成形极限的提高 6 冲裁件的断面分为 圆角 光面 毛面 毛刺 四个区域 7 翻孔件的变形程度用 翻孔系数 K 表示 变形程度最大时 口部可能出现 开裂 8 缩孔变形区的应力性质为 双向压缩应力 其可能产生的质量问题是 失 稳起皱 11 落料和冲孔属于 分离工序 拉深和弯曲属于 成形工序 12 变形温度对金属塑性的影响很大 一般来说 随着变形温度的升高 塑性 提 高 变形抗力 降低 13 压力机的标称压力是指滑块在 离下止点前 某一特定位置时 滑块上所容 许承受的 最大作用力 14 材料在塑性变形中 变形前的体积 等于 变形后的体积 用公式来表示即 1 2 3 0 15 冲裁的变形过程分为 弹性变形 塑性变形 断裂分离 三个 阶段 16 冲裁模工作零件刃口尺寸计算时 落料以 凹模 为基准 冲孔以 凸模 为基准 凸模和凹模的制造精度比工件高 2 3 级 17 冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的余料称作 搭边 它能补偿 条料送进时的定位误差和下料误差 确保 冲出合格的制件 18 弯曲零件的尺寸与模具工作零件尺寸不一致是由于 弯曲回弹而引起的 校正弯曲比自由弯曲时零件的尺寸精度 要高 19 拉深时可能产生的质量问题是 起皱和开裂 22 冲压工艺分为两大类 一类叫分离工序 一类是变形工序 23 物体在外力作用下会产生变形 若外力去除以后 物体并不能完全恢复自己的原有 形状和尺寸 称为塑性变形 24 变形温度对金属的塑性有重大影响 就大多数金属而言 其总的趋势是 随着温度 的升高 塑性增加 变形抗力降低 26 塑性变形时的体积不变定律用公式来表示为 1 2 3 0 27 加工硬化是指一般常用的金属材料 随着塑性变形程度的增加 其强度 硬度和变 形抗力逐渐增加 而塑性和韧性逐渐降低 30 B23 63 表示压力机的标称压力为 630KN 其工作机构为曲柄连杆滑块机构 31 32 300 是一种 液压机 类型的压力机 曲柄压力机的标称压力是指滑块在离下死点前某一特定距离时 滑块上所容许承受的 最大作用力 32 圆形垫圈的内孔属于 冲孔 外形属于 落料 33 工作零件刃口尺寸的确定冲孔以凸 模为计算基准 落料以凹 模为计算基准 34 冲裁件的经济冲裁精度为 IT11 级 35 凸凹模在下模部分的叫 倒装式复合模 凸凹模在上模部分的叫 正装式复合模 其中 正 装 式 复合模多一套打件装置 36 弹性卸料装置除了起卸料作用外 还起压 料作用 它一般用于材料厚度较小的 情况 37 侧刃常用于 级进模 中 起 控制条料送进步距 的作用 38 冲压力合力的作用点称为 模具的压力中心 设计模具时 要使 压力中心 与 模柄中心重合 39将各种金属坯料沿直线弯成一定 角度 和 曲率 从而得到一定形状和零件尺寸 的冲压工序称为弯曲 40在外荷作用下 材料产生塑性变形的同时 伴随弹性变形 当外荷去掉以后 弹性变 形恢复 使制件的 形状 和 尺寸 都发生了变化 这种现象称为回弹 常见的弯曲模类型有 单工序弯曲模 级进弯曲模 复合弯曲模 通用弯曲模 41对于小批量生产和试制生产的弯曲件 因为生产量小 品种多 尺寸经常改变 采用常用的弯曲模成本高 周期长 采用手工时强度大 精度不易保证 所有生 产中常采用 通用弯曲模 42对于有压料的自由弯曲 压力机公称压力为 F压 机 1 6 1 8 F自 FY 62 冷积压模具一般采用 可调试冷挤压模 和 通用挤压模 63 翻边按变形性质可分为 伸长类翻边 和 压缩类翻边 64 在冲压过程中 胀形分 平板坯料 的局部凸起胀形和 立体空心 的胀形 65 压制加强筋时 所需冲压力计算公式为 F Lt bK 66 把不平整的工件放入模具内压平的工序叫 校平 67 冷挤压的尺寸公差一般可达到 IT7 73 确定覆盖件的切边方向必须注意 定位要方便可靠 和 要保证良好的刃口强度 这两点 74 覆盖件翻边质量的好坏和翻边位置的准确度 将直接影响汽车车身的 装配精度 和 质量 77 拉深筋的作用是增大或调节拉深时坯料各部分的变形阻力 控制材料流入 提高稳定 性 增大制件的刚度 避免 起皱 和 破裂 现象 1 塑性变形的物体体积保持不变 其表达式可写成 1 2 3 0 2 当作用于坯料变形区的拉应力的绝对值最大时 在这个方向上的变形一定是伸长变形 3 从广义来说 利用冲模使材料 相互之间分离的工序叫冲裁 冲裁工艺主要是指冲孔 落料工序 4 冲裁件的切断面由圆角带 光亮带 剪裂带 毛刺 四个部分组成 5 冲孔时 刃口尺寸计算应以凸模为基准 6 按工序组合程度分 冲裁模可分为 单工序模 级进模 复合模等几种 7 弯曲变形区应变等于零的金属层称为应变中性层 8 弯曲变形程度用 r t 来表示 弯曲变形程度越大 回弹 愈小 10 工件上有多个弯曲角时 一般应该先弯外 角后弯内 角 1 冲压的特点 答 1 便于实现自动化 生产率高 操作简便 大批量生产时 成本较低 2 冷冲压生产加工出来的制件尺寸稳定 精度较高 互换性好 3 能获得其它加工方法难以加工或无法加工的 形状复杂的零件 4 冷冲压是一种少无切削的加工方法 材料利用率较高 零件强度 刚度好 2 冲压的基本工序 答 分离工序和变形工序 分离工序 材料所受力超过材料的强度极限 分离工序的目的是使冲压件与板料沿一 定的轮廓线相互分离 成为所需成品的形状及尺寸 成形工序 材料所受力超过材料的屈服极限而小于材料的强度极限 成形工序的目的 是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形 成为所要求的成品形状和尺寸 4 冲压成形性能 答 材料对各种冲压成形方法的适应能力 冲压成形性能包括两个方面 一是成形极 限 二是成形质量 压力机标牌为 JB23 63C 各字母的含义 5 分 答 J 表示 机械式压力机 B 次要参数与基本型号不同的第二种变型 23 第 2 列 第 3 组 表示开式双柱可倾式压力机 63 压力机的标称压力为 630KN C 结构与性能比原型作了第三次改进 2 弯曲回弹的表现形式是什么 产生回弹的主要原因是什么 弯曲回弹的表现形式为 弯曲半径的变化和弯曲角的变化 产生回弹的主要原因是 材料的力学性能 相对弯曲半径 弯曲中心角 弯曲方式 模具间隙等 3 拉深变形区的应力应变的特点是什么 拉深变形区为凸缘部分 切向为压应力 径向为拉应力 切向压应力的绝对值最 大 所以在切向是压应变 径向为拉应变 4 拉深时容易出现什么样的质量问题 为什么 凸缘的起皱和底部圆角 R 处的开裂 前者是因为切向压应力太大 后者是 R 处的塑性 变形小 加工硬化现象弱 12 控制回弹措施有哪些 答 1 尽量避免用过大的相对弯曲半径 r t 2 采用合适的弯曲工艺 3 合理设计弯曲模结构 13 产生偏移的原因是什么 控制偏移的措施是 什么 答 弯曲坯料形状不对称 弯曲件两边折弯不相等 弯曲凸凹模结构对称 控制偏移的措施是 1 采用压料装置 2 利用毛坯上的孔或弯曲前冲出工艺孔 用定位销插入孔中定位 使坯料无法移动 3 根据偏移量的大小 调用定位元件的位移来补偿偏移 4 对于不同零件 先成对的弯曲 弯曲后再切断 5 尽量采用对称的凸凹结构 使凹模两变圆角半径相等 凸凹间隙调整对称 14 弯曲件工艺安排的原则是什么 答 1 对于形状简单的弯曲件可以一次性成形 而对于形状复杂的弯曲件 一般要多次 才能成形 2 对于批量大尺寸小的弯曲件 为使操作方便 定位准确和提高效率 应尽可能采 用级进模或复合模弯曲成形 3 需要多次弯曲时 一般应先弯两端 后弯中间部分 前次弯曲应考虑后次弯曲有 可靠定位 后次弯曲不能影响前次已弯成形状 4 对于非对称弯曲件 为避免弯曲时坯料偏移 应尽可能采用成对弯曲后再切成两 件工艺 15 弯曲件设计时候要注意的问题 答 1 坯料定位要准确 可靠 尽可能采用坯料的孔定位 防止坯料在变形过程中发生 偏移 2 模具结构不应防碍坯料在弯曲过程中应有的转动和移动 避免弯曲过程中坯料产 生过渡变薄和断面发生畸变 3 模具结构应能保证弯曲时上 下模之间水平方向的错移力平衡 4 为了减小回弹 弯曲行程结束时应使弯曲件的变形部位在模具中得到较正 5 弯曲回弹量较大的材料时 模具结构上必须考虑凸凹模加工及试模时便于修正的 可能性 16 拉深变形可划分为哪五个区域 答 1 缘平面部分 2 凸缘圆角部分 3 筒壁部分 4 底部圆角部分 5 筒底部分 17 影响极限拉深系数的原因有哪些 答 1 材料的组织与力学性能 2 板料的相对厚度 t D 3 摩擦与润滑条件 4 模具的几何参数 除次之外还有拉深方法 拉深次数 拉深速度 拉深件形状等 18 提高拉深变形程度的措施 答 1 加大坯料直径 2 适当的调整和增加压料力 20 拉深时产生拉裂原因 控制措施 答 原因为 在拉深过程中 由于凸缘变形区应力变很部均匀 靠近外边缘的坯料压 应力大于拉应力 坯料应变为最大主应力 坯料有所增厚 而靠近凹模孔口的坯料拉 应力大于压应力 其拉应变为最大主应力 坯料有所变薄 变薄最严重的部位成为拉 深时的危险断面 当壁筒的最大拉应力超多了该危险断面的抗应力时 会产生拉裂 措施 适当增大凸凹模圆角半径 降低拉深力 增大拉深次数 在压料圈底部和凹模 上涂润滑剂等方法避免拉裂产生 35 影响冲压模具寿命的主要因数是什么 答 1 冲压工艺及模具设计对模具寿命影响 2 模具材料对模具寿命影响 3 模具的热处理对模具寿命影响 4 模具零件毛坯的铸造和预处理对